Алгоритмизация и программирование » Рефераты: скачать бесплатно рефераты на любую тему.

Алгоритмизация и программирование

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине "Вычислительная техника и программирование"

Автор работы Архипова Е.В. 0611 ("Менеджмент")

Пензенский государственный университет, Кафедра "Математическое обеспечение и применение ЭВМ"

Пенза 1998

Составить схему алгоритма и программу на алгоритмическом языке C++ для решения следующей задачи.

Найти максимальное значение внутреннего радиуса цилиндрической трубы R1 ( R1изменяется от L до N с шагом М ) , для которого объём цилиндрической трубы не меньше объёма прямоугольного параллелепипеда со сторонами А , В и С. Внешний радиус R2 и высота Н цилиндрической трубы остаются неизменными.

Исходные данные

2.3

12.5

0.1

2.4

3.7

10.4

12.6

2.3

Объем работы по проекту

1. Расчётная часть

Выбор математических формул для решения поставленной задачи

Реферат

Пояснительная записка содержит 16 листов , 4 рисунка , 2 формулы

3 использованных источника , 2 приложения.

С++ , ПРОГРАММА , РЕЗУЛЬТАТЫ , СХЕМА АЛГОРИТМА.

В настоящей курсовой работе приведено задание , требующее для решения использования современных средств вычислительной техники. Дана структура и описано функциональное назначение основных блоков ЭВМ. Изложены математические подходы к решению задачи , поставленной в работе. Разработана схема алгоритма реализации её решения. Предложен текст программы на алгоритмическом языке С++ , представлены результаты расчётов и проведён их анализ.

Введение

История появления и развития персональных компьютеров является одним из наиболее впечатляющих явлений нашего века. С момента появления первых образцов персональных компьютеров прошло меньше 25 лет,но сейчас без них уже немыслимо огромное количество областей человеческой деятельности - экономика , управление , наука , инженерное дело , издательское дело , образование , культура и т.д. Интерес к персональным компьютерам постоянно растет,а круг их пользователей непрерывно расширяется.В число пользователей ПЭВМ вовлекаются как новички в компьютерном деле,так и специалисты по другим классам ЭВМ.

Язык С++ - универсальный язык общего назначения, область приложений которого - программирование систем в самом широком смысле. Кроме этого, С++ успешно используется как во многих приложениях, так и в мощных операционных системах. Реализация С++ осуществлена для машин в диапазоне от самых простых персональных компьютеров до самых мощных суперкомпьютеров и для всех операционных систем.

1. Структура современных ЭВМ

Основными компонентами компьютера являются процессор , память , устройства ввода и вывода. С помощью устройства ввода программа и исходные данные попадают в память.Программа содержит последовательность инструкций , которую выполняет процессор. Результаты выполнения программы поступают в устройства вывода. В качестве устройства ввода , как правило , используется клавиатура , в качестве устройства вывода - дисплей , на котором высвечиваются результаты выполнения программ , или принтер.

Наряду с клавиатурой , дисплеем и принтером используются дисководы и накопители на жестких дисках - устройства , осуществляющие запись и чтение информации. Это означает , что результаты , полученные на некотором этапе выполнения программы и записанные на магнитный диск , могут быть использованы на последующих этапах выполнения программы как исходные данные.

Рис.2. Структурная схема ПЭВМ

На рис.2 изображена структурная схема ПЭВМ , которая содержит следующие основные компоненты:

1) ЦП - центральный процессор , который управляет работой ПЭВМ а и выполняет все вычисления;

2) ОЗУ - оперативное запоминающее устройство , в котором располагаются программы , выполняемые ПЭВМ , используемые программами данные.

3) ПЗУ - постоянное запоминающее устройство , в котором располагаются программы , выполняемые ПЭВМ при своём включении.

Схема содержит следующие компаненты , которые предназначены для связи ПЭВМ с внешними устроуствами :

1) Контроллер дисплея - позволяет подключить процессор к видео контрольному устройству , обеспечивает передачу видеоинформации и переключение видеорежимов дисплея;

2) Контроллер клавиатуры - позволяет подключить процессор к устройству ручного ввода информации , обеспечивает опрос каждой клавиши и передаёт процессору код нажатой клавиши;

3) Порты ввода - вывода , через которые процессор обменивается данными с внешними устройствами , предназначены для подключения к ним внешних устройств , таких как принтер , динамик , внешние устройства памяти;

4) Контроллер накопителя на диске - связывает накопители внешней оперативной памяти с ОЗУ , обеспечивает приём , передачу информации от носителя;

На схеме показаны следующие внешние устройства ПЭВМ:

1) Дисплей - основное средство оперативного вывода информации , предназначен для вывода текстовой или графической информации на экран.

2) Клавиатура - стандартное устройство ввода информации , основное средство взаимодействия пользователя с ПЭВМ.

3) Принтер - устройство печати текстовой и графической информации.

Принтеры бывают 3х типов - матричные , струйные и лазерные.

4) Накопитель на гибких магнитных дисках - устройство внешней памяти - служит для долговременного хранения информации - программ , архивных данных и т.д. Ёмкость носителя и скорость передачи данных незначительная.

5) Накопитель на жёстких магнитных дисках - устройство внешней памяти - служит для долговременного хранения информации - программ , архивных данных и т.д. Ёмкость носителя и скорость передачи данных высокая.

2. Математическая часть

На Рис.3 изображены геометрические фигуры: цилиндрическая труба и прямоугольный параллелепипед.

Рис.3. Геометрические фигуры

Вычисление значений требуемых величин производилось по формулам:

Формула (1) - объём прямоугольного параллелепипеда:

(1)

где A,B,C - стороны прямоугольного параллелепипеда.

Формула (2) - объём цилиндрической трубы:

(2)

где h - высота цилиндрической трубы;

R1 - внутренний диаметр цилиндрической трубы;

R2 - внешний диаметр цилиндрической трубы.

3. Описание алгоритма решения задачи

По условиям , заданным в задаче , значение внутреннего радиуса цилиндрической трубы R1 изменяется сo значения L до N с шагом M.

Причём объём цилиндрической трубы не может быть меньше объёма прямоугольного параллелепипеда.

Следовательно , необходимо перебирать результаты вычисления объёма цилиндрической трубы с каждым изменением внутреннего радиуса основания , до тех пор , пока объём цилиндрической трубы не станет больше или равен объёму прямоугольного параллелепипеда.

В соответствии с приведённым словесным описанием алгоритма решения поставленной задачи разработана схема решаемой задачи , которая изображена на рис.4.

В изображенном алгоритме блоки имеют описанное ниже назначение:

Блок 1. Начало программы;

Блок 2. Ввод L,N,M,R2,H,A,B,C с клавиатуры;

Блок 3. Вычисление объёма прямоугольного параллелепипеда;

Блок 4. Установка начального максимального значения внутреннего радиуса цилиндрической трубы;

Блок 5. Организация цикла переменной R1;

Блок 6. Вычисление объёма цилиндрической трубы;

Блок 7. Проверка условия Vc <= Vt , если оно выполняется , то переход на блок 8 , если нет , то на блок 10;

Блок 8. Проверка условия MAX < R1 , если оно выполняется , то переход на блок 9 , если нет , то на блок 10;

Блок 9. Вычисление максимального значения внутреннего радиуса , объёма цилиндрической трубы;

Блок 10. Вывод значений объёма цилиндрической трубы , объёма прямоугольного параллелепипеда , максимального значения внутреннего радиуса;

Блок 11. Конец программы.

4. Анализ результатов вычислений

Расчёты , проведённые по программе , реализующей описанный в 3 алгоритм (текст программы см. в приложении) , позволили получить следующие результаты:

Введите L,N,M:

2.3 12.5 0.1

Введите R2,H:

12.6 2.3

Введите A,B,C:

2.4 3.7 10.4

Объем цилиндрической трубы=106.595131

Объем прямоугольного параллелепипеда=92.352005

Максимальное значение внутреннего радиуса=12.00001

Анализ этих результатов даёт возможность сделать вывод , что составленная программа позволяет правильно решить поставленную задачу т.к. результаты её работы совпадают с результатами , полученными при вычислении вручную. Выведенные на экран величины объёма прямоугольного параллелепипеда , объёма цилиндрической трубы и её максимальное значение внутреннего радиуса отвечают условиям поставленной задачи.

Заключение

В курсовой работе решена задача определения максимального значения внутреннего радиуса цилиндрической трубы , для которого объём цилиндрической трубы не меньше объёма прямоугольного параллелепипеда со сторонами А , В и С.

Разработан алгоритм решения поставленной задачи , составлена и отлажена программа на языке С++. , реализующая указанный алгоритм. С её помощью проведены расчёты , проанализированы полученные результаты. Анализ результатов показал , что поставленная задача успешно решена.

Список литературы

1. Бронштейн И.Н. , Семендяев К.А. Справочник по высшей математике для инженеров и учащихся втузов. - М.: Наука , 1981 . - 718 с.

2. Бьярн Страуструп. Язык программирования С++.в двух частях. Пер. с англ. Киев: "ДиаСофт" , 1993.-296 с.,ил.

3 . Корриган Джон : С++ основы программирования: Пер с англ. -М.:Энтроп, 1995. - 352 с., ил.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

#include <conio.h>

#include <iostream.h>

#include <math.h>

void main() {

float L,N,M,R2,R1,H,A,B,C,MAX,VC,VT,V;

clrscr();

cout<<"n"<<" Введите L,N,M: "<<"n";

cin>>L>>N>>M;

cout<<"n"<<" Введите R2,H: "<<"n";

cin>>R2>>H;

cout<<"n"<<" Введите A,B,C: "<<"n";

cin>>A>>B>>C;

VC=A*B*C;

MAX=-1E38;

for (R1=L;R1<=N;R1=R1+M)

{ VT=H*3.14*(R2*R2-R1*R1);

if (VC<=VT) if(MAX<R1) {MAX=R1; V=VT;}}

cout<<"n"<<"Объем цилиндрической трубы="<<V;

cout<<"n"<<"Объем прямоугольного параллелепипеда="<<VC;

cout<<"n"<<"Максимальное значение внутреннего радиуса="<<MAX;

getch();

}

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ПРОГРАММЫ